(57)【要約】  本発明は、ネットワーク接続ポイント（１２）を介して供給ネットワークにそれぞれ接続された少なくとも１つの風力発電所（ＷＰ１）によって電力供給ネットワーク（１）に給電する方法に関し、供給ネットワーク（１）はネットワーク周波数で動作され、各風力発電所（ＷＰ１）は複数の風力発電設備を有し、電力供給ネットワーク（１）が動作しているか否かを決定するステップ、供給ネットワーク（１）が動作していない場合、供給ネットワーク（１）へ給電する電力を生成する目的で、自立起動モードにおける少なくとも１つの風力発電所（ＷＰ１）を始動するステップ、電力が供給ネットワーク（１）に給電される自立起動動作における少なくとも１つの風力発電所（ＷＰ１）を動作させ供給ネットワーク（１）が動作されるステップ、ネットワーク周波数が自立起動モードおよび／または自立起動動作における電力の給電によって特定されるステップを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク接続ポイント（１２）を介して供給ネットワークにそれぞれ接続された少なくとも１つの風力発電所（ＷＰ１）によって電力供給ネットワーク（１）に給電する方法であって、
前記電力供給ネットワーク（１）は、ネットワーク周波数で動作され、
それぞれの前記風力発電所（ＷＰ１）は、複数の風力発電設備を有し、
前記電力供給ネットワーク（１）が動作しているか否かを決定するステップと、
前記電力供給ネットワーク（１）が動作していない場合は、前記電力供給ネットワーク（１）へ給電する電力を生成する目的で、自力起動モードで少なくとも１つの風力発電所（ＷＰ１）を始動するステップと、
電力が前記電力供給ネットワーク（１）に給電される自力起動動作において、少なくとも１つの風力発電所（ＷＰ１）を動作させ、それにより前記電力供給ネットワーク（１）が動作されるステップと、
ネットワーク周波数が、自力起動モードおよび／または自力起動動作における電力の給電によって特定されるステップと、
を備えている。
【請求項２】
前記自力起動モードでは、前記風力発電所（ＷＰ１）が、それぞれの前記ネットワーク接続ポイント（１２）を介して、前記電力供給ネットワーク（１）に接続されており、
前記電力供給ネットワーク（１）は、接続前に、動作しておらず、特に、ネットワーク周波数を有しておらず、
前記電力供給ネットワーク（１）は、少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）の給電の結果、接続された後、前記ネットワーク周波数を有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自力起動動作の間、周波数生成器が、周波数信号、任意に位相信号を生成し、制御信号として前記信号を持つ少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）を提供し、少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）が、この制御信号に基づいて、前記周波数および位相を設定する、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記風力発電設備の１つは、周波数を特定するため、および任意に位相を特定するためのマスター設備として動作し、残りの前記風力発電設備は、そこに適合され、特に、それとともに同期され、および／または、複数の前記風力発電所（ＷＰ１）が使用されると、１つの前記風力発電所（ＷＰ１）が周波数を特定するため、および任意に位相を特定するためのマスターファームとして動作し、残りの前記風力発電所（ＷＰ１）がそこに適合され、特に、それとともに同期される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
エネルギー貯蔵庫からの電力は、少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）を始動するために使用され、前記エネルギー貯蔵庫からの電力は、任意に、前記電力の少なくともいくらかで供給するために使用される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）を始動する前に、前記電力供給ネットワーク（１）の動作能力を確認するために、および／または、そこに自立起動モードにおける始動に適合するために、および／または、捕獲された前記ネットワークインピーダンスが前記電力供給ネットワーク（１）の動作能力がないことを明らかにする場合には、前記風力発電所（ＷＰ１）の始動をさせないために、ネットワークインピーダンスが、少なくとも１つのそれぞれの前記ネットワーク接続ポイント（１２）において捕獲される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記自力起動モードにおいて少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）の始動中、あるいは始動後すぐに、前記電力供給ネットワーク（１）に接続された少なくとも１つの消費者が、前記電力供給ネットワーク（１）に供給される電力の負荷として機能させ、その結果、前記電力供給ネットワーク（１）の少なくとも１つの前記消費者に電流を流すことができるように接続される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記自力起動モードでの始動は、前記電力供給ネットワーク（１）のオペレータまたは中央制御ユニット（１０）からの外部信号によって開始される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記自力起動モードの始動前に、前記ネットワーク接続ポイント（１２）に接続された前記電力供給ネットワーク（１）のサブネットワーク（Ｎ１）が、始動され、前記電力供給ネットワーク（１）の残りの部分から独立して動作するために、切断され、
さらなるステップでは、切断され、自力起動動作で動作される前記サブネットワーク（Ｎ１）が、任意に、前記電力供給ネットワーク（１）の残りの部分と、または、後者の一部と同期し、再び接続される、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電力供給ネットワーク（１）は、少なくとも１つの消費者と、従来の生産ユニット（２）とを有しており、
前記従来の生産ユニット（２）は、２００ＭＷ以上の公称電力を有し、および／または、前記電力供給ネットワーク（１）に直接結合された少なくとも１つの同期発電機を有し、前記電力供給ネットワーク（１）が動作していない場合、前記従来の生産ユニット（２）が前記電力供給ネットワーク（１）から切断される、
請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも２つの前記風力発電所（ＷＰ１，ＷＰ２）が提供され、これら少なくとも２つの前記風力発電所（ＷＰ１，ＷＰ２）は、同期して始動され、特に、同期して起動され、それらは、少なくともそれらの周波数および位相角度の点で互いに整合しており、１つの前記風力発電所（ＷＰ１）は、マスターファームとして動作し、他の風力発電所（ＷＰ２）は、マスターファーム（ＷＰ１）に適合する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
複数の前記風力発電所（ＷＰ１，ＷＰ２）が使用され、
前記風力発電所（ＷＰ１，ＷＰ２）は、前記自力起動モードでの共同始動に備えるために相互にデータを交換し、
前記風力発電所（ＷＰ１，ＷＰ２）は、少なくとも、それらの利用可能な電力、および／または、前記電力供給ネットワーク（１）に必要とされる電力に関係するデータを交換し、
これに基づいて、その後の前記自力起動動作の開始により前記自力起動モードの始動を制御し、および／または、前記自力起動モードでの始動と自力起動動作におけるそれに続く動作が可能であるか否かを導き出す、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
関連する前記風力発電所（ＷＰ１）は、
−優勢な風、
−予想される風、および／または、
−使用可能な電力を決定するために、前記風力発電所（ＷＰ１）に存在する記憶装置の特性およびサイズ、
を考慮する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ネットワーク接続ポイント（１２）を介して電力供給ネットワーク（１）にそれぞれ接続された少なくとも１つの風力発電所（ＷＰ１）によって、前記電力供給ネットワーク（１）への電力の給電を制御する制御装置（１０）であって、
−前記電力供給ネットワーク（１）は、ネットワーク周波数で動作され、
−それぞれの風力発電所（ＷＰ１）は、複数の風力発電設備（１００）を有し、
前記制御装置（１０）は、
−前記電力供給ネットワーク（１）が動作しているか否かを決定する捕獲手段と、
−前記電力供給ネットワーク（１）が動作していない場合、前記電力供給ネットワーク（１）に電力を給電する目的で、自力起動モードにおいて少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）を始動するための始動信号を生成して送信する信号生成器と、
−電力が前記電力供給ネットワーク（１）に給電され、前記電力供給ネットワーク（１）がそれにより動作する自力起動動作の間、少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）をガイドするガイドユニットと、
を備え、
−前記自力起動モードおよび／または自力起動動作の間、前記ネットワーク周波数は、少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）によって電力の給電を行うことによって特定される、
制御装置（１０）。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１項の方法を実行し、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法に従って、前記電力供給ネットワーク（１）へ電力を給電するように、少なくとも１つの前記風力発電所（ＷＰ１）をガイドするために準備される、
請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
複数の風力発電設備（１００）を有する風力発電所（ＷＰ１）であって、
前記風力発電所（ＷＰ１）は、
−請求項１から１３のいずれか１項の方法を実行し、または、そのような方法に参加するように準備され、
−請求項１４または１５の制御装置（１０）を有し、および／または、
−特に、自力起動動作の間に、始動信号を受信するため、および／または、前記ガイドユニットによってガイドされるように、請求項１４または１５の制御装置（１０）に機能的に結合されるように準備される、
風力発電所（ＷＰ１）。
【請求項１７】
請求項１６の風力発電所（ＷＰ１）を動作させるために準備され、および／または、請求項１４または１５の制御装置（１０）を備えた風力発電設備（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの風力発電所によって電力供給ネットワークに給電する方法に関する。さらに、本発明は、風力発電所に関し、本発明は、本発明に係る方法を実行する制御装置、および本発明に係る風力発電所を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電設備、特に、共通ネットワーク接続ポイントを介して電力供給ネットワークに給電する風力発電所内で組み合わされた複数の風力発電設備によって、電力供給ネットワークへ給電する方法が知られている。複数の風力発電所を用いて異なるネットワーク接続ポイントにおいて、同じ電力供給ネットワークへ給電する方法も知られている。
こういった方法は、根本的に、ネットワークが機能していることを前提としている。風力発電所によってネットワークにおける障害も考慮される方法も知られているが、それにもかかわらず、電力供給ネットワーク短期間の障害があっても電力供給ネットワークはこの場合でも動作している。たとえ、短時間の完全な電圧降下があったとしても、それにもかかわらず、電力供給ネットワークは、定期的に復帰し、風力発電設備または風力発電所は、その電力を供給し続けることができる。
【０００３】
よって、例えば、国際公開第２００５／０３１９４１号公報は、電力ネットワークにおいて障害が発生した場合でも、風力発電設備はネットワークに接続されたままであり、障害が終了すると、この場合、ネットワークをサポートするためにネットワークにかなり大きな電力が供給される方法を示している。しかし、この場合でも、動作しており障害のない独立した動作に復帰した既存のネットワークだけがサポートされる。
【０００４】
これらの概念は、電力供給ネットワークが、少なくとも、巨大な電力プラントによって供給されガイドされるという根本的なアイデアに基づく。この場合、とても大きな同期発電機が、この同期発電機は、このガイダンスタスクを実行し、プロセス内のネットワーク周波数も特定するネットワークに定期的に直接結合されている。分散されたフィーダおよび風力発電設備または風力発電所は、そこに向けられる。
【０００５】
よって、アイランドネットワークは小さく、自己完結型であり、特に、実際に（小さな）アイランドに配置されている場合は、定期的にいわゆるネットワークフォーマーを持っている。これは、例えば、内燃機関、特にディーゼルエンジンによって駆動される同期発電機であってもよい。このようなシステムは、独国特許出願公開第１００ ４４ ０９６号明細書に記述されている。よって、ネットワークは、最終的に直接結合された同期発電機によってガイドされる。
【０００６】
電力供給ネットワークが完全に故障した場合、特に、停電後に再起動する必要がある場合には、問題が発生する可能性がある。同様の状況は、電力供給ネットワークの最初の起動にも適用されるが、このアプリケーションの対象ではない小さなアイランドのネットワークを除いて、この状況はほとんど起こらない。このような再起動の場合、大型発電所は同期発電機を用いて根本的に運転を再開するであろう。この目的のために、１または複数の大規模発電所が再び始動され、消費者は、対応するネットワークスイッチングポイントで徐々に接続される。
【０００７】
しかし、そのようなシステムは、同期発電機を有するそのような大きな発電所が、再起動される電力供給ネットワークに接続されていなければ、機能することができない。このような問題は、例えば、ローカルブラックアウトが発生した場合に切断された比較的大きなサブネットワークに対しても発生し得る。
アイランドネットワークの場合に実行されるように、このような状況のためにネットフォーマーが提供される可能性がある。しかしながら、このようなネットワークフォーマーは、そのような再活性化操作のためだけに利用可能でなければならず、そのような再起動や初期活性化は非常にまれに発生するため、通常は必要とされないという欠点を有する。
【０００８】
ドイツ特許商標庁は、本出願の優先権出願において、以下の先行技術を調査した：独国特許出願公開第１０３ ２０ ０８７号明細書、欧州特許出願公開第１ ９６５ ４８３号明細書、欧州特許出願公開第１ ９０９ ３７１号明細書、欧州特許出願公開第２ ６３２ ０１２号明細書、米国特許出願公開第２０１５／００４２０９２号明細書、中国特許出願公開第１０４９５３６１６号明細書、独国特許出願公開第１００ ４４ ０９６号明細書、国際特許出願公開第２００５／０３１９４１号明細書。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３ ２０ ０８７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１ ９６５ ４８３号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１ ９０９ ３７１号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第２ ６３２ ０１２号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１５／００４２０９２号明細書
【特許文献６】中国特許出願公開第１０４９５３６１６号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第１００ ４４ ０９６号明細書
【特許文献８】国際特許出願公開第２００５／０３１９４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明は、上述した問題の少なくとも１つに対処するという目的に基づいている。特に、直接結合された同期発電機を備えた大型発電所を使用せずに、電力供給ネットワークまたはその一部を起動または再起動するための解決策を提供することを目的とする。その意図は、少なくとも以前に知られていた解決策に対する代替の解決策を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明は、請求項１に記載の方法を提案する。この方法は、ネットワーク接続ポイントを介して供給ネットワークに接続され、このネットワーク接続ポイントを介して供給ネットワークに電力を供給するための風力発電所に基づいている。この電力供給ネットワーク、または単なる供給ネットワークは、ネットワーク周波数、例えば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで動作するものとする。各風力発電所には、複数の風力発電設備があり、それぞれの風力発電所は、別々のネットワーク接続ポイントを介して供給ネットワークに接続されており、後者を介して電力を供給する複数の風力発電所を使用して給電することも提供可能である。
【００１２】
この方法は、まず、電力供給ネットワークが動作しているかどうかを決定する方法を提案する。この決定は、特に、少なくとも１つの風力発電所によって実施することができ、この目的のために風力発電所の中央コントローラが存在し、使用されてもよい。特に、複数の風力発電所が関与する場合には、上位の制御装置を使用する方法も考慮される。
もし供給ネットワークが動作していない場合には、少なくとも１つの風力発電所が、電力を生成して供給ネットワークに給電するために自力起動モードで開始される。
【００１３】
自力起動モードにおいて開始された少なくとも１つの風力発電所は、自力起動モードにおいて動作する。この自力起動モードの間、電力は供給ネットワークに給電され、供給ネットワークはそれにより動作され、特に、再起動もされる。この自力起動モードまたは自力起動動作では、ネットワーク周波数は、電力の給電によって特定される。よって、ネットワーク周波数は、少なくとも１つの風力発電所給電によって特定される。
【００１４】
よって、提案された方法は、この目的のために、ネットワークに直接結合されネットワーク周波数を特定する同期発電機を有する大きな発電所、特に、発電設備を必要とすることなく、動作していない、すなわち、特に停電した電力供給ネットワークを再活性化する可能な方法を提供する。風力発電所、おそらく複数の風力発電所は、ネットワークが動作していないことを検出し、それを独立して開始する。
【００１５】
この場合、電力供給ネットワークは、アイランドネットワークを意味するものではなく、孤立していない電力供給ネットワークであり、特に、１つ以上の風力発電所を有しておらず、場合によっては、生産者だけとしての分散型生産ユニットを持たない。ここで基礎とされる電力供給ネットワークは、通常の動作中に、この電力供給ネットワークに給電する少なくとも１つの大型発電所に結合される。これは、稼動していないと判断された電力供給ネットワークが、現在、電力供給ネットワークから切断された、および／または別のサブネットワークに接続されており、このサブネットワークが稼動していないと判断されたその電力供給ネットワークから切断されているために、大規模発電所に結合されていないという事実を含んでもよい。この場合、電力供給ネットワークが開始され、この電力供給ネットワークが起動または再起動された後、最終的に電力供給ネットワークの正常動作を再び確立するために、前記サブネットワークおよび／または前記大規模発電所への接続を確立することができる。
【００１６】
ここで考慮されている電力供給ネットワークは、例えば、欧州統合ネットワークの一部を形成してもよい。
よって、この方法は、そのような大規模発電所なしで自動的に作動する可能性のある方法を提供し、これは、そのような起動が、対応する大型発電所なしで実行され得るという利点を有する。したがって、大型発電所への接続が現在切断されている場合、起動を実行することが可能である。しかし、これには、活性化、特に再活性化が、１つ以上の大型発電所の場合よりも迅速に実行され得るという利点もある。これは、特に、風力発電設備がインバータを用いて非常に迅速かつ柔軟に制御できるという事実による。
【００１７】
電力供給ネットワークが故障すると、これは定期的に重大な故障として分類されるべきである。このような故障は、しばしば、この電力供給ネットワークに電力を供給しているたくさんの、または全ての大規模発電所が切断される結果となる。したがって、これらの大規模発電所、または少なくともそれらのうちのいくつかは、電力供給ネットワークを再起動するために最初に再起動させなければならないか、あるいは、自力起動のために特に提供される発電所を起動しなければならない。よって、ここで提案された風力発電所による再起動は、改良された解決策を提供することができ、特に、より早い再起動を達成することができる。
【００１８】
１つの実施形態は、風力発電所が、接続前に、供給ネットワークが動作していない、特に、ネットワーク周波数を持っていない、それぞれのネットワーク接続ポイントを介して供給ネットワークに接続されており、供給ネットワークが、少なくとも１つの風力発電所給電の結果として接続後にネットワーク周波数を持つことを提案する。よって、供給ネットワークは、最初は稼動していない。これは、特にこの点において、供給ネットワークが動作していないという事実の指標としても使用可能なネットワーク周波数を持たない。風力発電所への接続と風力発電所によって特定された対応する周波数での風力発電所による給電のみが、供給ネットワークがネットワーク周波数を有するという結果になる。
【００１９】
自力起動動作の間、周波数発生器は、好ましくは、周波数信号を生成し、任意に位相信号も生成する。少なくとも１つの風力発電所は、制御信号として前記信号を供給することができ、少なくとも１つの風力発電所は、この制御信号に基づいて周波数およびおそらくは位相を設定する。特に、このような周波数発生器は、ここで電力供給ネットワークを再起動する、少なくとも１つの風力発電所の一部である。もし複数の風力発電所が１つの電力供給ネットワークの起動に使用される場合には、この周波数発生器は、これらの関係する風力発電所の全てに、周波数信号および任意に制御信号としての位相信号を提供することができる。この場合、特に、複数の風力発電所のための上位制御手段として周波数発生器を設けることが提案されている。周波数発生器またはこの上位制御手段は、風力発電所の１つに局所的に配置することができる。
【００２０】
１つの構成は、風力発電設備の１つが、周波数を指定し、任意に位相を指定するためのマスター設備として動作し、残りの風力発電設備がそれに適合しており、特に同期していることを提案する。付加的にあるいは代替的に、複数の風力発電所を使用する場合には、１つの風力発電所が周波数を特定し、任意に位相を特定するためのマスター発電所として動作し、残りの風力発電所がそこに適合され、特に、それとともに同期されることが提案されている。これにより、制御周波数として周波数を、任意に制御位相として位相を容易に特定することができる。この点で、マスター設備またはマスター発電所は、周波数発生器または上位の制御手段として動作することができる。この点で、上述の周波数発生器の利点および特徴は、このマスター設備またはこのマスター発電所に類似して適用することができる。
【００２１】
少なくとも１つの風力発電所を始動させるために、好ましくはエネルギー貯蔵庫からの電気エネルギーが使用される。エネルギー貯蔵装置からのエネルギーは、供給されるべき電力の少なくとも一部を供給するために、任意に使用される。
したがって、例えば、風力発電所に集中的に配置されるエネルギー貯蔵装置を提供すべきである。このエネルギー貯蔵装置が、比較的小さい、または比較的小さい充電量を有する場合には、少なくとも１つの風力発電所を始動させるためだけのエネルギー、すなわち、例えば、ブレード調整ドライブのような作動装置のエネルギーとして、エネルギーと、それぞれの場合に、風力発電設備の別々に励起された同期発電機のロータ磁場を励磁するためのそれぞれの励磁電流とを使用することが有用である。インバータを含む制御プロセッサには、エネルギー貯蔵装置からそのようなエネルギーを供給することもできる。
【００２２】
それに応じて大規模なエネルギー貯蔵装置が提供される場合、そのエネルギーは、電力を直接供給するためにも使用される。これにより、電源ネットワークを再起動しようとしているときに風がほとんどなくても、全く風がなくても、電力供給ネットワークを再起動できる状況を実現することができる。バッテリー貯蔵装置は、特に、直接的な電気エネルギー貯蔵装置として、電気エネルギー貯蔵装置として考慮される。しかし、エネルギーを別の形態で貯蔵するが取り出す、すなわち、出力することができる電気エネルギー貯蔵装置、特に、電気エネルギーが考慮される。この点に関しては、特に、ガス貯蔵装置も考慮される。蓄電池の場合、特に、電気バッテリー装置の場合には、電気コンデンサが電気貯蔵庫を補うことができる。バッテリー貯蔵庫と付加的なコンデンサ貯蔵庫とを組み合わせも、特に好ましい形態として考慮される。その結果、異なる速度で異なるストアによって電力を供給することができる。従って、一方では、エネルギーが供給される速度、他方では、エネルギー量に関して貯蔵容量に関して異なる特性を有利に組み合わせることが可能である。結果として、異なる速度で異なるストアによって電力が供給される。したがって、一方では、エネルギーが供給される速度と、他方では、エネルギー量に関する貯蔵容量とに関して、異なる特性を有利に組み合わせることができる。
【００２３】
１つの構成は、供給ネットワークの操作能力を確認するために、少なくとも１つの風力発電所を開始する前に、ネットワークインピーダンスが、それぞれのネットワーク接続ポイントにおける少なくとも１つで捕獲されることを提案する。よって、電力供給網が稼動しているか否かの判断の間に、付加的に、操作能力が確認される。ネットワークインピーダンスの捕捉は、特に、ネットワーク短絡があるか、ネットワークインピーダンスが捕捉されたネットワーク接続ポイントが電力供給ネットワークから切断されているかどうか、また、電力供給ネットワークの大きな部分を形成するか、または別の障害が存在するかどうか、を検出することを可能とする。比較インピーダンスまたは比較ネットワークインピーダンスは、特に、電力供給ネットワークが動作していたとき、すなわち故障なしで少なくとも１つ前の時間に記録されたことが好ましい。ネットワーク接続ポイントで捕捉されたネットワークインピーダンスを、このような比較ネットワークインピーダンスと比較すると、現在捕捉されているネットワークインピーダンスが問題を示しているかどうか、特に動作能力がないことを示す情報を提供してもよい。
【００２４】
付加的に、または代替的に、自力起動モードでの開始は、捕捉されたネットワークインピーダンスに適合させることが提案される。以下は、これ、特に、最初に給電される電力および／または無効電力の量、給電に使用される電圧がどれだけ速く増加するか、特に、給電制御がどれほど安定しているか、に依存してもよい。特に、捕捉されたネットワークインピーダンスに基づいて、制御リザーブを提供することが提案されている。この場合、制御リザーブは、供給された電力または供給されるべき電力と安定限界が計算された計算供給電力との間の相対的な、すなわちパーセンテージの距離がどの程度大きいかを意味するものとして理解され、したがって給電は不安定になるであろう。
【００２５】
風力発電所は、好ましくは、取り込まれたネットワークインピーダンスが供給ネットワークの動作能力がないことが明らかであれば、風力発電所は始動しないことが好ましい。これは、特に、ネットワークのインピーダンスが特に大きい場合、または特に小さい場合に当てはまる。しかし、ネットワークインピーダンスは、動作能力が利用できないこと、または少なくとも問題があることを定性的に示すこともできる。これは、例えば、ネットワークインピーダンスが非常に高いか、または非常に低い非反応性の構成要素を有する場合である。
【００２６】
自力起動モードで少なくとも１つの風力発電所の始動中または直後に、供給ネットワークに接続された少なくとも１つの消費者は、供給ネットワークに供給される電力の負荷として機能するように接続されることが好ましい。供給ネットワーク内のこの少なくとも１つの消費者に電流が流れることができる。
そのような消費者は、人工消費者、すなわちネットワークサポート、特にここで説明される自力起動モードでの開始のためにのみ提供される消費者であってもよい。これは、例えば、電気エネルギーを放出するための電気モータおよび／または抵抗器バンクであってもよい。この負荷は、好ましくは、電圧変動、周波数変動、および利用可能な電力の変動に寛容に反応するように構成される。
【００２７】
モータの動作と発電機の動作の両方で動作することができる回転電気機械、特にフライホイール質量を有する回転電気機械は、負荷として特に好ましい態様で提供される。この電気機械は、負荷として使用することができ、電力を受け取ることができ、この電力を回転運動に変換することができる。最初に供給されるこの電力またはプロセス中に時間とともに積分されるエネルギーは、この回転電気機械を加速することができ、その結果、電気エネルギーは運動回転エネルギーとして貯蔵される。この回転エネルギーは、その後、ネットワークに再び出力され、従って、少なくとも部分的に失われることはない。また、このような回転電気機械は、風力発電所が依然として自力起動モードおよび／または自力起動運転中であれば、必要に応じて再度エネルギーを出力することができる。
【００２８】
別の風力発電所および／または別の風力発電所における風力発電設備は、接続可能な負荷を形成することが好ましい。風力発電設備や風力発電所を負荷として使用することは、結果として、この風力発電設備や風力発電所を同時に起動することができるという利点がある。この風力発電設備またはこの他の風力発電所は、当初は負荷として電力供給ネットワークの起動をサポートするが、必要に応じてすぐに生産ユニットよりも速く動作することができる。これは、特に、自力起動動作中に、この電力供給ネットワークにさらなる消費者が接続されている場合に必要となり得る。
【００２９】
自力起動モードにおける開始は、好ましくは、電力供給ネットワークのオペレータからの外部信号によって、または中央制御ユニットからの外部信号によって開始される。したがって、この外部信号は、電力供給ネットワークが動作しているかどうか、すなわち、電力供給ネットワークが動作していないと判断するためにも使用される。付加的にまたは代替的に、このような外部信号は、電力供給ネットワークの動作能力を決定するために使用される。したがって、ネットワークオペレータおよび／または中央制御ユニットは、電力供給ネットワークが動作可能であるかどうかを判断することができる。
【００３０】
１つの好ましい構成は、供給ネットワークの残りの部分とは独立して動作させるために、自力起動モードで開始する前に、ネットワーク接続ポイントに接続された供給ネットワークのサブネットワークを切断されることを提案する。さらに、追加の選択肢として、切断されて自力起動動作中に動作するサブネットワークが、供給ネットワークの残りの部分または後者の一部と同期され、再び接続されることが、さらなるステップで提案される。
【００３１】
よって、サブネットワークは、電力供給ネットワーク、例えば、欧州統合ネットワークから切り離され、供給ネットワークの残りの部分とは独立して起動されてもよい。残りの電力供給ネットワークも同様に、異なる方法で起動される。よって、少なくとも１つの風力発電所は、切断されたこのサブネットワークだけを開始する必要がある。電力供給ネットワークがほぼ最適な状態でまだ運転されている場合には、好ましくは、インピーダンスは、このサブネットワークに対して事前に捕獲されてもよい。この場合、切断されていないサブネットワークで測定されたインピーダンスから、対応して切断されたサブネットワークで発生するインピーダンスに外挿することもできる。
【００３２】
更なるステップでは、切断されており自力起動動作で動作しているサブネットワークは、供給ネットワークの残りの部分と同期しているか、後者の一部と同期されており、再び接続されることが望ましい。よって、複数のサブネットワーク、少なくとも２つのサブネットワークは、特に、それらが安定した状態で動作するまで、互いに独立して起動される。最初に別々に起動されたサブネットワークは、同期され、再接続される。
【００３３】
好ましくは、供給ネットワークは、少なくとも１つの消費者と従来の生産ユニットを有している。特に、電力供給ネットワークは、非常に多くの消費者を有している。よって、ここでは、根本的に従来の供給ネットワークの使用が提案される。好ましくは、従来の生産ユニットは、２００ＭＷ以上の公称出力を有することが好ましい。したがって、ここで大規模発電所とも呼ばれる従来の生産ユニットが提供される。付加的にまたは代替的に、従来の生産ユニットは、供給ネットワークに直接的に結合された同期発電機を有している。よって、根本的に従来の生産者、すなわち、風力発電設備または風力発電所以外の生産者を有する供給ネットワークが想定される。したがって、この従来の生産ユニットは、ネットワークに直接結合された同期発電機を有するように構成されている。この点で、このような同期発電機は、ネットワーク内の周波数を特定することもできる。
【００３４】
この場合、供給ネットワークが動作していない場合には、供給ネットワークから切断するために、従来の生産ユニットのための準備がなされる。したがって、このような電力供給ネットワークは、従来の生産ユニットではなく、１つ以上の風力発電所によって再起動される。
１つの構成は、少なくとも２つの風力発電所が設けられており、これらの風力発電所は同期的に始動され、特に少なくともそれらの周波数に関して互いに整合されて同期的に起動され、風力発電所の１つはマスターファームとして動作し、他のファームはこのマスターファームに適合することが好ましい。これにより、２つ以上の風力発電所によって電力供給ネットワークを容易に再活性化することができる。したがって、これらの少なくとも２つの風力発電所は、出力可能な出力、すなわち有効電力および出力可能な無効電力のレベルに関して既に補足することができる。この点で、これらの少なくとも２つの風力発電所は、互いにある距離を置いて局所的に建てられており、風の利用可能性に関するある種の均質化も実施することができる。これらの風力発電所が十分に離れている場合、風の変化、特に突風は、少なくとも部分的に平均化することができる。この利点は、風力発電所が２つ以上、特に２つよりもかなり多い場合に特に有効である。
【００３５】
複数の風力発電所は、マスターファームとしての１つの風力発電所を提供することで、容易に調整される。
好ましくは、複数の風力発電所が使用され、自力起動モードにおいて共同始動を準備するために、風力発電所相互間でデータを交換するとともに、風力発電所は、利用可能な電力および／または供給ネットワークに必要な電力に関するデータを少なくとも交換し、これに基づいて、自力起動動作において、これに続く動作を持つ自力起動モードにおける始動を制御し、および／または、自力起動動作において、これに続く動作を持つ自力起動モードの始動が可能か否かを導き出す。
【００３６】
したがって、風力発電所間のデータ通信が提供される。この場合、特に、利用可能な電力、および／または、供給ネットワークに必要な電力に関連するデータが交換される。風力発電所の利用可能な電力は、特に、発電所における優勢風の強さに依存する。しかしながら、例えば、発電所内の全ての風力発電設備が起動され得るか、または１つ以上の風力発電設備が修理モードにあるかどうかなど、他の情報も考慮される。これらのデータは、より良いプランに使用され、電力供給ネットワークのアクティブ化または再アクティブ化を調整することができる。また、これらのデータを評価した結果、現時点では電力供給網のアクティブ化または再アクティブ化が不可能であることも考慮される。
【００３７】
関連する発電所は、利用可能な電力を決定するために、優勢な風、予想される風および／または特性、発電所内に存在する記憶装置のサイズを考慮することが好ましい。
優勢な風の意味はすでに説明されており、優勢な風は実際にどのくらいの力が風から奪われるかに大きな影響を与え、したがって給電のために提供することができる。
予期される風を考慮する場合、天気予測を付随して考慮することが好ましい。この天気予報は、例えば、ドイツの連邦海洋水路局などの中央気象研究所から入手できる。さらなる可能性として、風力発電所自体が、特に空気圧、温度および風力の変化などの記録された気象データから予報を決定することが提案される。この目的のために、複数の風力発電所からの気象データが評価されることが好ましい。この場合、この電力供給ネットワークのアクティブ化に関与しない風力発電所からの気象データも使用されることが好ましい。
【００３８】
利用可能な電力を決定するために、発電所内に存在する記憶装置の特性およびサイズも考慮に入れることができる。このような記憶装置に基づいて、発電所をどのくらい早く起動できるか、および／または、どのように多くのエネルギー、ひいては、電力を記憶装置から直接供給することができるか、言い換えると、風にかかわらずどのくらいの電力を供給できるのか、を評価することができる。
【００３９】
さらに、このような記憶装置は風力発電所に直接配置される必要はなく、発電所内の配置が好ましい形態である。
本発明は、電力供給ネットワークへの給電の制御のための制御装置も提案する。この場合、ネットワーク接続ポイントを介して供給ネットワークにそれぞれ接続された少なくとも１つの風力発電所によって電力が供給され、すでに上述したように、供給ネットワークがネットワーク周波数、特に、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで、動作される。各風力発電所は、複数の風力発電設備を有し、制御装置は、電力供給ネットワークが動作しているか否かを決定するための捕獲手段を含む。捕獲手段は、特に、ネットワーク内に周波数が存在するか否か、すなわち、検出可能であるか否かを決定するために、対応する測定値を測定、または評価する目的で提供される。
【００４０】
制御装置は、開始信号を生成して送信する信号生成器も有している。このような開始信号は、自力起動モードにおいて、供給ネットワークに給電することを意図する少なくとも１つの風力発電所を起動する目的で設けられている。このモードでは、風力発電所は、電力を生成し、供給ネットワークに給電する。このような開始信号は、供給ネットワークが動作していない時、すなわち、捕獲手段が、電力供給ネットワークが動作していないと決定した際に提供される。
【００４１】
自力起動動作の間に少なくとも１つの風力発電所を案内するガイドユニットが、制御装置の一部としても設けられている。自力起動動作の間、電力は、少なくとも１つの風力発電所によって供給ネットワークに給電され、それにより、供給ネットワークは、動作される。ガイドユニットは、少なくとも給電される有効電力と、給電される無効電力および／またはお互いに対するそれらの割合とを特定することができるように、少なくとも１つの風力発電所をガイドすることができる。付加的または代替的に、それは、自力起動モードにおける自力起動動作の間に電力が給電される電圧レベルを特定するように、少なくとも１つの風力発電所をガイドすることができる。例えば、それは、後者がそれに応じて電圧を増加させるための使用を受領するように、このような電圧レベルをゆっくりと上昇させて、風力発電所をガイドすることができる。
【００４２】
よって、この自力起動モードおよび／または自力起動動作では、ネットワーク周波数も、少なくとも１つの風力発電所によって電力の給電を行うことによってのみ特定される。
制御装置は、好ましくは、上述した実施形態の１つに係る方法に従って電力供給ネットワークに給電するように、上述した少なくとも１つの実施形態に係る方法を実行するために、および／または、風力発電所または複数の風力発電所をガイドするために、準備される。
【００４３】
よって、制御装置が電力供給ネットワークの自力起動を調整することが提案される。
本発明は、風力発電所が上述した実施形態の少なくとも１つに係る方法を実行するため、あるいは、そのような方法に参加するために準備される、複数の風力発電設備を有する風力発電所も提案する。よって、風力発電所は、上述した制御装置なしであっても、そのような方法を実行することができ、または、そのような制御装置なしであってもその方法を実行することに参加することができる。例えば、風力発電所または風力発電所の１つは、この場合、調整を行うことができる。
【００４４】
付加的または代替的に、このような風力発電所は、上述した実施形態の少なくとも１つに係る制御装置に機能的に結合されるように準備される。特に、この風力発電所は、制御装置から開始信号を受信するように、付加的または代替的に、自力起動動作の間に制御装置のガイドユニットによってガイドされるように、準備される。この場合、風力発電所は、インターフェースおよび機能的な互換性の両方に関して、制御装置に適合される。
【００４５】
本発明は、上述した一実施形態に係る風力発電所での運転のために準備された風力発電設備も提案する。したがって、このような風力発電設備は、それに応じて必要とされる電気的値を満たすことに寄与することができる。特に、それは給電される有効電力および／または無効電力の一部に寄与することができる。それは、好ましくは、無効電力に対する有効電力の割合を有し、これは全体的に風力発電所によって供給される割合に対応する。付加的または代替的に、自力起動モードまたは自力起動動作中に、それぞれの指定値に従ってその電圧レベルを提供することができる。これは、風力発電設備とネットワーク接続ポイントとの間に接続された１つ以上の変圧器の変圧比を考慮するような電圧を提供することも含む。
【００４６】
付加的または代替的に、風力発電設備が、上述した実施形態の１つに係る制御装置を含むことも提案される。よって、このような制御装置は、風力発電所における風力発電設備に設けられていてもよい。例えば、風力発電所は、複数の風力発電設備を有していてもよく、そのうちのいくつか、特に全ての風力発電設備は、適切であり、自力起動モードまたは自力起動動作のために準備されるが、そのうちの１つは、上述した制御装置を有し、それによって自力起動モードまたは自力起動動作をガイドすることができる。この場合、風力発電設備の通信ユニットおよび接続および場合によっては通信ラインも、制御装置によって、このような自力起動をガイドする、または調整することに使用されることもできることが、特に有利である。
【００４７】
本発明は、例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、として添付の図面を参照して実施形態に基づいて以下で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】風力発電設備の透視図。
【図２】風力発電所の概略図。
【図３】再起動を示すための電力供給ネットワークを概略的に示す図。
【図４】自力起動動作のための電圧Ｕおよび力率ｃｏｓφの簡略化されたプロファイルをグラフで概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１は、タワー１０２、ナセル１０４を有する風力発電設備１００を示している。３つのロータブレード１０８とスピナ１１０とを有するロータ１０６は、ナセル１０４に配置されている。動作の間、ロータ１０６は、風によって回転させられ、それによりナセル１０４内の発電機を駆動する。
図２は、例えば、同一であってもよいし異なってもよい３つの風力発電設備１００を有する風力発電所１１２を示している。よって、３つの風力発電設備１００は、基本的に風力発電所１１２の所望の数の風力発電設備を示している。風力発電設備１００は、特に、発電所ネットワーク１１４を介して、電力、すなわち、生成された電流を供給する。この場合、それぞれの風力発電設備１００によって生成された電流または電力が加算され、通常、一般にＰＣＣとも呼ばれる送り込みポイント１１８において、供給グリッド１２０に給電するために、発電所において電圧を上昇させる変圧器１１６が設けられている。図２は、当然、コントローラが存在するが、例えば、コントローラを示していない風力発電所１１２の簡略図だけを示している。発電所ネットワーク１１４は、例えば、１つの他の例示的な実施形態に名前をつけるために、例えば、各風力発電設備１００の出力にも存在する変圧器によって、異なるものであってもよい。
【００５０】
図３は、電力供給ネットワーク１の概略図を示す。この図では、電力供給ネットワーク１が、スイッチＳ２，Ｓ４によって互いに接続されていない３つのサブネットワークＮ１，Ｎ２，Ｎ３を含む。図３では、これら２つのスイッチＳ２，Ｓ４が閉じられているが、よって、これら３つのサブネットワークＮ１〜Ｎ３は、さらなる要素、電力供給ネットワーク１をともに形成する。図３に示されているように、電力供給ネットワーク１は、継続的なシンボルＫ１によって示されることが意図されるさらなる部分、特に、欧州統合ネットワーク等の全体的なネットワーク全体に結合されてもよい。
【００５１】
重要なことは、図３は、多くの点で概略的かつ例示的な表示に過ぎないことである。特に、シンボル化されたサブネットワークＮ１〜Ｎ３は、例えば、スイッチＳ２またはＳ４を介してだけでなく、複数の接続ポイントを介して、より強く互いに接続されてもよい。さらに、スイッチング素子、変圧器、消費者および生産者は、僅かな例にすぎないが、最終的には、それぞれの電力供給ネットワークまたはサブネットワークに属している。それらの要素のいくつかは、電力供給ネットワーク１の重要性に関して、以下でも説明されている。
【００５２】
図３に係る実施形態では、第１の風力発電所ＷＰ１と第２の風力発電所ＷＰ２とが設けられており、風力発電所が電力供給ネットワーク１、すなわち、スイッチＳ３および変圧器Ｔ３を介してサブネットワークＮ２、スイッチＳ５および変圧器Ｔ５を介してサブネットワークＮ３に給電する。示された状況では、スイッチＳ３，Ｓ５は閉じされており、従って、風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２は、電力供給ネットワーク１に接続され、給電することができる。
【００５３】
大規模な発電所２も示されており、スイッチＳ１および変圧器Ｔ１を介して、電力供給ネットワーク１、すなわち、サブネットワークＮ１に電力を供給する。示されている状況では、スイッチＳ１が開いているが、よって、大規模な発電所２が、示されている状況において給電していない。さらに、大規模な発電所２は、他の巨大な発電所、特に、電力供給ネットワーク１に直接結合される同期発電機を介して給電するそれらを単に示している。この点において、オープンスイッチＳ１は、図３に示す状況では、大規模な発電所２が現在、電力供給ネットワークへの給電ではないという事実を示している。
【００５４】
工業的な消費者４も、例として示されており、変圧器Ｔ６およびスイッチＳ６を介して、電力供給ネットワーク１から電力を得ることができる。示された状況では、スイッチＳ６が開かれているが、よって、例示的な工業的な消費者４は、示された状況において電力供給ネットワーク１から電力を得ていない。
都市ネットワーク６も同様に、象徴的に示されており、多くの個々の非工業的な消費者の代表であり、特に、低電圧ネットワークに組み合わされている。
【００５５】
都市ネットワーク６も、すなわち、変圧器Ｔ７およびスイッチＳ７を介して、電力供給ネットワーク１から電力を得ている。示された状況では、スイッチＳ７が開いているが、よって、都市ネットワーク６は、示された状況において電力供給ネットワーク１から電力を得ていない。
図３に示されている状況では、よって、たった２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２が、電力供給ネットワーク１に現在結合されている。しかし、それらは、現在、当初は電力を供給していない。この点では、２つのスイッチＳ３，Ｓ５は、開かれていてもよい。よって、示された電力供給ネットワーク１は、単純化のために電力供給ネットワーク１としてのみ参照することもでき、ここでは、ブラックアウトとも呼ぶことができる。したがって、電力供給ネットワーク１は、現在動作していない。
【００５６】
電力供給ネットワーク１が動作しているかどうかを判断するために、測定ポイント８において測定が実行される。測定結果は、制御装置１０に渡され、そこで評価される。これにより、制御装置１０において、電力供給ネットワーク１が動作していないと判定される。これは、特に、（測定誤差を排除することができるとしても、）捕捉されていない電圧および／または周波数によって決定することができる。
【００５７】
制御装置１０は、これを検出し、自力起動モードにおいて、例示されている２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２の起動が適切であるか否かを判断する。この目的のために、制御装置１０は、さらに情報、すなわち、電力供給ネットワーク１の状態に関する情報と、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２の状態に関する情報との両方を評価する。
この場合、電力供給ネットワーク１の状態も捕獲されることができ、これは少なくとも測定ポイント８に図示されることを意図している。特に、それぞれのネットワーク接続ポイントにおけるネットワークインピーダンスの捕獲が提案されている。これらの詳細は、図３に示されておらず、ネットワークインピーダンスの測定またはネットワークインピーダンスの捕獲は、それぞれネットワーク接続ポイントを参照すべきであり、特に、そこで実行されるべきである。この点において、風力発電所ＷＰ１は、局所的に接続ポイント８に対応するネットワーク接続ポイント１２を介して、電力供給ネットワーク１に給電する。第２の風力発電所ＷＰ２は、ネットワーク接続ポイント１４を介して、電力供給ネットワーク１に電力を供給する。
【００５８】
制御装置１０は、通信接続１６を介して、第１の風力発電所ＷＰ１および第２の風力発電所ＷＰ２と通信する。この結果、制御装置は、それぞれの風力発電所から情報を得ることができ、自力起動モードにおける始動が適切であるか否かについて評価することができる。このような情報、特に、対応する風力発電所が、現在、実際にどのように多くの電力および／または無効電力を供給し、給電されている可能性があるかである。電力供給ネットワークに関する上記情報は、特に、ネットワーク接続ポイント１２または１４に基づくそれぞれのネットワークインピーダンスは、結果として、それぞれの風力発電所ＷＰ１またはＷＰ２から制御装置１０によって得ることもできる。原理的には、関連する風力発電所によって全ての情報が提供される場合には、測定ポイント８を省略することもできる。
【００５９】
この情報、すなわち、ネットワーク状態に関する情報、特に、風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２の現在の状態および現在のパフォーマンスに関する情報が、制御装置１０において評価され、その後、制御装置１０は、自力起動モードにおいてそれらを始動させるために、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２へ開始信号を送信することができる。
２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２は、まず、無効電力を供給することができ、特に、部分的に、またはそれに続いて、有効電力も供給することができる。この場合、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２は、特に、周波数および位相に関して、それらが固定された周波数、特に、電力供給ネットワークの公称周波数で電力を供給するように、制御装置１０によってガイドされ、よって、この周波数を電力供給ネットワークにおいて特定する。この場合、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２は、互いに同期される。別の実施形態では、たった１つの風力発電所が電力を供給し、周波数だけを特定することも当然考慮される。したがって、風力発電所は、ネットワーク内の既存の周波数を指向するのではなく、むしろその周波数を特定する。
【００６０】
同時に、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２は、特に、それらがネットワーク電圧を増加させるように、ガイドされてもよい。
制御装置１０は、電力供給ネットワークが対応する安定性を有していればすぐに、電力供給ネットワーク１に消費者を接続するタスクを実施してもよい。これは、適当な時に例示的に示されたスイッチＳ６，Ｓ７を閉じ、したがって、対応する消費者、すなわちこの場合は、工業的な消費者４または都市ネットワーク６を接続することを含むことができる。しかし、制御装置１０の対応するスイッチＳ６，Ｓ７へのこの接続は、明確化のために図示されていない。
【００６１】
図４のグラフは、例として、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２の助けを借りて、電力供給ネットワークをどのように起動することができるかを説明する。
グラフは、例えば、時間に基づいて、測定ポイント８における図３による電力供給ネットワーク１の電圧Ｕを示しており、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２全体の力率cosφを示す。
【００６２】
時間ｔ０では、制御装置１０が、電力供給ネットワークが動作していないと判定し、少なくとも１つの風力発電所、すなわち、ここで風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２を始動させるために有効であると判定した。よって、時間ｔ０では、制御装置１０の信号生成器が、自力起動モードにおいて、これら２つの風力発電所ＷＰ１．ＷＰ２へ、２つの風力発電所を始動させるための開始信号を送信する。これら２つの風力発電所は、上記モードを開始するために、この自力起動モードを切り換えて、自力起動動作を調整する。これは、例えば、公称電圧または同様の電圧値ですぐに電力が供給されないという事実を含む。
【００６３】
したがって、電圧Ｕは、値０の時間ｔ０から公称電圧ＵＮまでゆっくり増加する。時間ｔ０において、略語ＳＳＭは、自力起動モードがここで使用されることを示す。
そして、例えば、ネットワーク周波数が存在する場合でも、公称電圧ＵＮは、時刻ｔ１に到達される。
この場合、２つの風力発電所ＷＰ１，ＷＰ２は、特に、重要な消費者が接続されていないため、ほぼ無効電力を供給する。したがって、cosφも、０に近い低い値をとる。よって、たくさんの無効電力が給電され、有効電力はほとんど給電されない。
【００６４】
その後、時刻ｔ２において、電圧Ｕが公称電圧ＵＮに保たれ、最初の安定動作が存在すると判定される。この場合、例えば、工業的な消費者４は、今度は、図３のスイッチＳ６を閉じることによって接続される。
電圧は、公称電圧ＵＮのその値を保持するが、簡素化のため図示を省略しているが、ここでは定期的に期待される変動もあり得える。
【００６５】
さらに、より多くの有効電力が供給され、結果としてｃｏｓφが増加する。例として、無効電力のかなりの部分が依然として供給されていることを示すために、それほど高くないｃｏｓφがここに図示されている。この場合、工業的な消費者は、一定の無効電力を定期的に必要とすることにも留意すべきである。
もし電力供給ネットワーク１も、接続された工業的な消費者４とともに安定して動作する場合には、都市ネットワーク６が、スイッチＳ７を閉じることで、時間ｔ３で接続されることができる。これらの動作は、影響を受ける消費者、すなわち工業的な消費者４、または都市ネットワーク６のオペレータ、例えば、関連する地方公共団体と協議して調整することも当然可能である。
【００６６】
都市ネットワーク６の接続により、さらに有効電力が供給され、無効電力をゆっくり減少させることができる。
時間ｔ４では、接続された工業的な消費者４と、接続された都市ネットワーク６との供給ネットワークが安定して動作していると仮定することができ、大規模な発電所２またはそれ以上の発電所も接続することができる。従って、時間ｔ４において大規模な発電所２がそれに応じて起動された後にのみ、スイッチＳ１を閉じることが提案される。状況に応じて、特に、大規模な発電所２のタイプに応じて、大規模な発電所２が停止されたか、または待機モードに類似するモードに実質的にあるかに応じて、例として言及された大規模な発電所２が接続される時間ｔ４は、図４に示されているよりもかなり遅れている可能性がある。特に、ｔ１とｔ２、またはｔ２とｔ３との間の間隔は、ｔ３とｔ４の間の間隔よりもかなり短くすることができる。
【００６７】
いずれにしても、風力発電所が自力起動モードで起動したｔ０から、大規模な発電所２が最終的に接続された時間ｔ４までの動作は、自力起動動作と考えることができる。大規模な発電所２のこの最後の接続により、図３に示す全てのスイッチ、特に、スイッチＳ１，Ｓ６，Ｓ７が最終的に閉じられ、電力供給ネットワーク１がほぼ通常状態になるとともに、自力起動動作が終了するか、あるいは少なくとも終了とみなされる。これは、制御装置１０が、自力起動動作において２つの風力発電所のガイダンスから離脱し、そして、風力発電所が、全体的に通常の方法で、基本的に電力供給ネットワーク１に給電することを意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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